(57)【要約】【課題】  残渣物の含水率を低減させ、残渣物の重量を軽減する。【解決手段】  水洗浄部Ａで炭水化物を含む残渣物を水洗浄し、乾燥部Ｂで水洗浄後の残渣物を加熱乾燥する残渣物の乾燥処理方法。炭水化物を含む残渣物を水洗浄する水洗浄処理部と、水洗浄後の残渣物を加熱乾燥する乾燥処理部とを有する残渣物の乾燥処理装置。水洗浄は水中に炭水化物を含む残渣物を入れ、攪拌しつつ行われる。加熱乾燥は水洗浄後の残渣物に熱風を送ることで行われる。水洗浄は乾燥後の残渣物の含水率が１０％以下となるように行われる。炭水化物を含む残渣物は混合茶の抽出残渣物である。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭水化物を含む飲料抽出残渣物を水洗浄し、水洗浄後の飲料抽出残渣物を加熱乾燥する飲料抽出残渣物の乾燥処理方法。
【請求項２】
前記水洗浄は水中に前記炭水化物を含む飲料抽出残渣物を入れ、攪拌しつつ行われる請求項１に記載の飲料抽出残渣物の乾燥処理方法。
【請求項３】
前記加熱乾燥は水洗浄後の飲料抽出残渣物に熱風を送ることで行われる請求項１に記載の飲料抽出残渣物の乾燥処理方法。
【請求項４】
前記加熱乾燥は、水洗浄後の飲料抽出残渣物に熱風を送るとともに、該飲料抽出残渣物を撹拌することで行われる請求項１に記載の飲料抽出残渣物の乾燥処理方法。
【請求項５】
前記水洗浄は乾燥後の飲料抽出残渣物の含水率が１０％以下となるように行われる請求項３又は４に記載の飲料抽出残渣物の乾燥処理方法。
【請求項６】
前記炭水化物を含む飲料抽出残渣物は混合茶の抽出残渣物であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の飲料抽出残渣物の乾燥処理方法。
【請求項７】
炭水化物を含む飲料抽出残渣物を水洗浄する水洗浄処理部と、水洗浄後の飲料抽出残渣物を加熱乾燥する乾燥処理部とを有する飲料抽出残渣物の乾燥処理装置。
【請求項８】
前記水洗浄処理部は水中で前記炭水化物を含む飲料抽出残渣物を攪拌する攪拌手段を有する請求項７に記載の飲料抽出残渣物の乾燥処理装置。
【請求項９】
前記加熱乾燥は水洗浄後の飲料抽出残渣物に熱風を送ることで行われる請求項７に記載の飲料抽出残渣物の乾燥処理装置。
【請求項１０】
前記加熱乾燥は、水洗浄後の飲料抽出残渣物に熱風を送るとともに、該飲料抽出残渣物を撹拌することで行われる請求項７に記載の飲料抽出残渣物の乾燥処理装置。
【請求項１１】
前記水洗浄処理部と前記乾燥処理部のいずれかに飲料抽出残渣物を送る搬送切り換え手段を有し、該搬送切り換え手段は、該飲料抽出残渣物が炭水化物成分が少ない又は無い飲料抽出残渣物であるときに前記乾燥処理部に飲料抽出残渣物を送ることを特徴とする請求項７から１０のいずれか１項に記載の飲料抽出残渣物の乾燥処理装置。
【請求項１２】
前記水洗浄処理部は回収液を濾過する濾過手段を有し、濾過した回収液を洗浄水として用いることを特徴とする請求項７から１０のいずれか１項に記載の飲料抽出残渣物の乾燥処理装置。
【請求項１３】
乾燥処理部は、第１の中空管と、該第１の中空管内に設けられた第２の中空管とを備え、
前記第２の中空管の外周側には前記飲料抽出残渣物を撹拌するための撹拌部材が設けられ、前記第１の中空管と前記第２の中空管とは相対的に回転可能となっており、
前記第１の中空管の内周と前記第２の中空管の外周との間に前記飲料抽出残渣物が収容され、前記第２の中空管内に送られた熱風を前記第２の中空管に設けられた複数の開口孔を介して前記第１の中空管側へ送る請求項１０記載の飲料抽出残渣物の乾燥処理装置。
【請求項１４】
前記撹拌部材は第２の中空管の径方向に対向するように、前記第２の中空管の長さ方向に交互に設けられている請求項１３に記載の飲料抽出残渣物の乾燥処理装置。
【請求項１５】
前記炭水化物を含む飲料抽出残渣物は混合茶の抽出残渣物であることを特徴とする請求項７から１４のいずれか１項に記載の飲料抽出残渣物の乾燥処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は飲料抽出残渣物の乾燥処理方法及び乾燥処理装置に係わり、特に炭水化物を含む飲料抽出残渣物を乾燥処理する飲料抽出残渣物の乾燥処理方法及び乾燥処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ジュースやコーヒーと同様に、お茶がペットボトルや缶に詰められ販売されており、玄米茶、ウーロン茶、麦茶、煎茶等種々のものがある。また茶葉だけでなく、ハトムギ、大麦、玄米等の穀物を混ぜた成分を含むもの（以下、混合茶という。）もある。
【０００３】
これらの飲料を製造する場合にはコーヒーや茶成分を抽出した後に多くの残渣物が残ることになる。これらは産業廃棄物として処理されたり、培養土として再生されたりするが、水分を多く含むと体積や重量が多くなり経費がかかることになるので、脱水処理することが検討されている。
【０００４】
かかる残渣物の脱水処理としては例えば、特許文献１がある。特許文献１には、脱水させると粘着性が増すため搬送機器や配管に付着し処理が難しい、デンプン質の多い穀物成分を含む混合茶の抽出粕等に好適に用いられる遠心力を用いた脱水装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−０７８６６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、デンプン質（炭水化物）の多い穀物成分を含む、粘着性のある混合茶等の残渣物をより効率的に脱水させることが望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、炭水化物を含む飲料抽出残渣物を水洗浄し、水洗浄後の飲料抽出残渣物を加熱乾燥する飲料抽出残渣物の乾燥処理方法である。
【０００７】
また本発明は、炭水化物を含む飲料抽出残渣物を水洗浄する水洗浄処理部と、水洗浄後の飲料抽出残渣物を加熱乾燥する乾燥処理部とを有する飲料抽出残渣物の乾燥処理装置である。
【０００８】
本発明者らは、炭水化物成分の多い穀物成分を含む飲料抽出残渣物の処理を鋭意検討した結果、炭水化物成分が多く含む飲料抽出残渣物を水洗浄して炭水化物を除去し（又は減らし）、水洗浄後に乾燥させることで、飲料抽出残渣物の含水率を大幅に低減できることを見いだし上記本発明を想到したものである。特に乾燥処理に熱風乾燥処理を用いた場合、飲料抽出残渣物の炭水化物成分が多いと、粘着性の為に配管に付着するとともに、搬送時に固まりとなってしまい熱風が均一に当たらず乾燥が難しいが、炭水化物を除去する（又は減らす）ことで通気性が改善されより乾燥性がよくなる。
また、水洗浄の条件を検討した結果、炭水化物成分を減らすことで同じ乾燥条件でも飲料抽出残渣物の含水率を低減させ、飲料抽出残渣物の重量を軽減できることを見いだした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、飲料抽出残渣物の含水率を低減させ、飲料抽出残渣物の重量を軽減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００１１】
本発明に係わる飲料抽出残渣物の乾燥処理方法は水洗浄工程と乾燥処理工程とからなる。
【００１２】
水洗浄工程は、ハトムギ、大麦、玄米等の穀物を混ぜた成分を含む混合茶のように炭水化物成分を多く含む飲料抽出残渣物の場合に行う工程であり、水洗浄の方法はシャワー洗浄、水槽洗浄等があるが、短時間で炭水化物成分を除去する洗浄を行うには水槽に飲料抽出残渣物を入れ、攪拌しつつ行うことが望ましい。攪拌の方法は水配管の細孔から水を噴出させて水流を起こさせる方法、エヤー配管の細孔からエヤーを噴出させる方法、攪拌羽根で機械的に攪拌する方法等がある。
【００１３】
洗浄水を供給するシステムはコスト等の点から循環式とすることが好ましい。すなわち、水槽の底部から炭水化物を含む水を取り出し、炭水化物を濾過して洗浄用の水槽にもどすシステムが望ましい。
【００１４】
図５（ａ）、（ｂ）に水洗浄を行うための装置の概略的断面図を示す。図５（ａ）は撹拌はね４により撹拌を行う方式の水洗浄装置を示し、水槽１内の水３に残渣物６を入れて撹拌はね４を回転させて撹拌をする。水３は水槽１の底部から配管５を通して濾過器２に接続され、濾過器２で炭水化物等を濾過して濾過した水を水槽１に配管５を通してもどす。図５（ｂ）はエヤー配管の細孔からエヤーを噴出させる方式の水洗浄装置を示す。高圧エアー発生器７から送られた高圧空気は水槽１の底部に配された配管８の細孔を介して空気を送り出し泡を発生させる。
【００１５】
乾燥処理工程は、加熱乾燥処理が可能であればどのような方法でよいが、効率よく短時間で乾燥処理が可能な熱風乾燥処理が好ましい。図６は熱風乾燥処理を行うための装置の概略的断面図であり、容器１０内の底部に配された配管１２の細孔から熱風を送り、メッシュ状の平板１３に水洗浄された残渣物９を置き乾燥させる。配管１２は熱風送風器１１に接続され、配管１２内に熱風が送られる。
【００１６】
以下、本発明に係わる水洗浄に関して行った実験例について説明する。なお、含水率測定に使用した装置は、赤外線水分計ＦＤ−６（株式会社ケット科学研究所製）である。
（１）  水１００ｃｃに対して混合茶の抽出残渣物Ａ１（１００ｇ）の割合で水槽中に抽出残渣物Ａ１を入れ、攪拌棒で３分攪拌させて洗浄を行った後に濾過する。濾過して残った残渣物Ａ２を６０分、７０℃から１２０℃程度の熱風で乾燥させて残渣物Ａ３を得た。乾燥後に残渣物Ａ３の重量と含水率を測定したところ、残渣物Ａ３の重量は残渣物Ａ２に対して３１．６％、含水率は２５．２％となった。
（２）  さらに、水１００ｃｃに残渣物Ａ２（１００ｇ）の割合で水槽中に残渣物Ａ２を入れ、攪拌棒で３分攪拌させて洗浄を行った後に濾過する。濾過して残った残渣物Ｂ２を６０分熱風乾燥させて残渣物Ｂ３を得た。乾燥後に残渣物Ｂ３の重量と含水率を測定したところ、残渣物Ｂ３の重量は残渣物Ｂ２に対して２４．４％、含水率は１６．８％となった。
（３）  さらに、水１００ｃｃに残渣物Ｂ２（１００ｇ）の割合で水槽中に残渣物Ｂ２を入れ、攪拌棒で３分攪拌させて洗浄を行った後に濾過する。濾過して残った残渣物Ｃ２を６０分熱風乾燥させて残渣物Ｃ３を得た。乾燥後に残渣物Ｃ３の重量と含水率を測定したところ、残渣物Ｃ３の重量は残渣物Ｃ２に対して１６．９％、含水率は４．５％となった。
【００１７】
以上の結果から、水洗浄を行うことで含水率を低減できることがわかった。水洗浄の条件としては濾過後の状態では２回以上撹拌、濾過をすれば粘着性が少なくなり、通気性がよくなることが確認できた。含水率は上記１６．８％を下回れば乾燥が可能であるが、製造工程上の安定性を考慮すると乾燥後の残渣物の含水率が１０％以下となるように水洗浄が行われることが好ましい。
【００１８】
目視や残渣物をさわった状態から、水洗浄により炭水化物成分が除去されていることは観測できるが、実際に成分分析を行った。混合茶の残渣物１００ｇ（水分７４．１ｇ、炭水化物２０．２ｇ、その他タンパク質等５．７ｇ）について水２００ｃｃで３分間撹拌しつつ水洗浄を行い、１Ｈの熱風乾燥を行ったところ、乾燥後の残渣物は１３ｇとなり、その成分は水分０．６ｇ、炭水化物９．４７ｇ、その他タンパク質等２．９３ｇであった。炭水化物は半分程度となっており、水洗浄により炭水化物を低減でき、乾燥後の残渣物の含水率も４．６％と低減できていることがわかった。
【００１９】
次に本発明に係わる、炭水化物を含む残渣物の乾燥処理装置について説明する。本発明に係わる乾燥処理装置は水洗浄部Ａと乾燥部Ｂとからなる。
【００２０】
図１の水洗浄部Ａにおいて、１０１は混合茶やコーヒー等の抽出残渣物が運ばれてくるチェーンコンベアであり、チェーンコンベア１０１によって運ばれた抽出残渣物は落下用開閉装置１０２を介してパイプチェーンコンベア１０３に運ばれ、図２（ａ）に示すように、混合茶等の炭水化物を多く含む抽出残渣物は落下開閉装置１０４が開いて水洗浄装置の水槽中に落下する。一方、図２（ｂ）に示すように、コーヒー等の炭水化物が少ない抽出残渣物は落下開閉装置１０４が閉じ（水洗浄装置の水槽中に落下しない）、落下開閉装置１０５が開いて乾燥部Ｂの乾燥装置に落下する。このように落下開閉装置１０４、１０５を制御することで、炭水化物を多く含む抽出残渣物は水洗浄を行い、その後に乾燥処理を行う、一方、炭水化物が少ない抽出残渣物は直接乾燥処理を行うように切り換えることができる。
【００２１】
水洗浄装置は、図３に示すように、２つの水槽２０７−１（図３（ｂ）に図示），２０７−２（不図示）と、一部が２つの水槽中にあるメッシュ状のコンベア２０８を有し、第１の水槽中２０７−１のコンベアの水中部分に落下装置２０１により抽出残渣物が落下し、水槽底部に設けられた細孔を有する配管から気泡が噴出することで残渣物が攪拌洗浄される。次にコンベア２０８により第２の水槽２０７−２中に残渣物が運ばれ、同様に撹拌洗浄される。２０２〜２０５はコンベアを搬送するローラである。２０６は水槽中の水を示す。
水槽を２つ設けたのは、水槽が１つの場合は残渣物を順次投入していくと撹拌洗浄後の残渣物が新たに投入される残渣物により汚染されてしまうからである。しかし、水槽の大きさや残渣物の量によっては水槽が１つでもよく、また３つ以上の水槽を設けてもよい。
【００２２】
水洗浄後の残渣物はエアブローにより洗浄水が取り除かれ、乾燥部Ｂの乾燥装置に落下する。
【００２３】
残渣物は落下装置３０１を介して乾燥処理系に入る。乾燥処理系は図１に示すように二段構成となっており、落下装置３０１から図４に示す収容管内に残渣物が入ると、図１の左側から右側へと残渣物が撹拌されつつ乾燥されて移動し落下装置３０５から落下し、落下した残渣物が図中右側から左側へと残渣物が撹拌されつつ乾燥されて移動し、最後に乾燥された残渣物が落下装置３０６から落下しパイプチェーンコンベア３０８により運ばれる。
図４は収容管（第１の中空管）４０１の構成を示し、回転可能な熱風送風管（第２の中空管）４０３の側面には熱風送撹拌パイプ４０５が熱風送風管の径方向に対向するように、熱風送風管の長さ方向に交互に配されており、熱風送撹拌パイプ４０５には熱風が吹き出すように複数の開口孔が設けられている。熱風送風管４０３が回転すると、同時に熱風送撹拌パイプ４０５が回転し（収容管４０１を回転させてよい、すなわち、収容管と熱風送風管とが相対的に回転できればよい）、熱風送撹拌パイプ４０５の前側に設けられたガイド板４０４−１（撹拌部材）と後側に設けられた撹拌板４０４−２（撹拌部材）とで残渣物を撹拌するとともに、熱風送撹拌パイプ４０５から吹き出す熱風で残渣物を乾燥させる。ここでは、ガイド板４０４−１と撹拌板４０４−２とで撹拌部材が構成されているが、１枚の撹拌板で撹拌部材を構成しても良い。撹拌部材は熱風送撹拌パイプと同様に、熱風送風管の径方向に対向するように、熱風送風管の長さ方向に交互に設けられている。上述したように収容管内の残渣物は撹拌されつつ乾燥されて移動する。４０２は必要に応じて設けられる蒸気送ケーシングで、収容管４０１と蒸気送ケーシング４０２との間の空間に蒸気を通して収容管４０１を加熱する。
図１において、３０２は熱風を送るガスバーナー、３０３は蒸気を送るボイラー、３０４は収容管を回転させるロータリージョイント方式のジョイント部、３０７は洗浄装置の廃液を固形物と水に分離して廃棄する脱水分離機（脱水分離機３０７は必要に応じて設けられる）、３０８は排気ガス配管、３０９はガスフィルター、３１０は排ガス煙突である。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は、ハトムギ、大麦、玄米等の穀物を混ぜた成分を含む混合茶のように炭水化物成分を多く含む残渣物の処理に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係わる、炭水化物を含む残渣物の乾燥処理装置を示す構成図である。
【図２】搬送装置及び水洗浄装置の構成を示す図である。
【図３】水洗浄装置の構成を示す図である。
【図４】収容管内の構成を示す図である。
【図５】水洗浄を行うための装置の概略的断面図である。
【図６】熱風乾燥処理を行うための装置の概略的断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０１  チェーンコンベア
１０２  落下用開閉装置
１０３  パイプチェーンコンベア
１０４，１０５  落下開閉装置
２０２〜２０５  搬送ローラ
２０６  水
２０７−１，２０７−２  水槽
２０８  コンベア
３０１，３０５，３０６  落下装置
３０８  パイプチェーンコンベア
４０１  収容管
４０２  蒸気送ケーシング
４０３  熱風送風管
４０４−１  ガイド板
４０４−２  撹拌板
４０５  熱風送撹拌パイプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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